Analyse leitungsgeführter Emissionen im HV-Bordnetz von elektrischen Fahrzeugen

Abstract

Mit der fortschreitenden Elektrifizierung des Antriebsstrangs und der steigenden Zahl an Hochvolt-Nebenaggregaten wird es immer wichtiger, genaue Kenntnisse über die Nutzund Störgrößenverhältnisse im HV-Bordnetz zu erhalten und deren Einflussfaktoren zu analysieren [1] [2] [3]. Hierbei stellen die im Pulsbetrieb operierenden Komponenten, wegen der schnellen Schaltflanken bei teils sehr hohen Leistungen, das größte Störpotential dar. Daher ist es geboten, die hier erzeugten Störemissionen der Komponente möglichst schon im Design durch geeignete Schaltungen und taktbezogene Modulationsverfahren zu minimieren [4] [5] [6]. Allerdings genügt es wegen der Komplexität des Gesamtsystems Fahrzeugbordnetz nicht mehr, die verschiedenen Komponenten nur isoliert voneinander zu betrachten und im Laboraufbau zu analysieren. Für die Festlegung von sinnvollen Komponentenanforderungen ist es wichtig, die verschiedenen Komponenten und Subsysteme auch im Systemverbund zu analysieren. Damit ist es möglich, die relevanten Störgrößen oder potentielle Wechselwirkungen zu identifizieren und entsprechende Komponentenanforderungen zu definieren. Vergleichsweise einfache Laboraufbauten mit einer Minimalperipherie, wie sie in EMV-Messungen zum Einsatz kommen, sind für die Überwachung der Konformität sehr gut geeignet. Für die Festlegung von Spezifikationen, das grundsätzliche Verständnis von Wechselwirkungen und der Wirksamkeit verschiedener Komponentenmaßnahmen sind Untersuchung der gesamten HV-Bordnetzarchitektur unter Einbeziehung möglichst realistischer Belastungszustände sinnvoll. Damit ist es möglich, relevante Wechselwirkungen im Gesamtsystem zu erfassen und die Wirksamkeit von Komponentenmaßnahmen zu bewerten. Da sowohl ein Systemverbund als auch die möglichen Belastungszustände sehr vielfältig sein können, bietet es sich an, solche grundsätzlichen Analysen von Störungen und Entstörungsmaßnahmen simulationsunterstützt durchzuführen.